Çalışma koşullarına bağlı parametreler - İyonizasyona etki eden parametreler

2. TEORİK ÇALIŞMA

2.1 İyonizasyon

2.1.4 İyonizasyona etki eden parametreler

2.1.4.2 Çalışma koşullarına bağlı parametreler

 Numunenin üretece uzaklığı

Özellikle atmosferik basınçta çalışıldığında, iyon üretecinden çıkan aktif parçacıkların havadaki diğer moleküllerle çarpışarak zamanla bozunup etkinliğini kaybettiği ve temizlenecek ortamın tamamına ulaşamadığı bilinen bir durumdur. Bu durumun etkisini belirlemek için numune ile üreteç arası mesafenin etkisiyle ilgili çalışmalar yapılmıştır.

Chen tarafından yapılan çalışmada üretilen oksijen plazmasının numune-üreteç arası uzaklıkla olan ilişkisi incelenmiştir. Üreteçten 0-80 cm uzaklıklardan alınan ölçümlerle o noktadaki iyon ve radikal miktarları belirlenmiştir. Plazma kaynağı ile numune yüzeyi arası uzaklık arttıkça iyonların çok hızlı bir şekilde azaldığı, 30 cm’

den itibaren ortamda kayda değer bir iyon derişimi söz konusu olmadığı bildirilmiştir.

Oksijen radikallerinin ise daha yavaş bir azalma gösterdiği saptanmıştır. Bu durumun radikallerin ortalama yaşam süresinin daha uzun olmasından kaynaklandığı bildirilmiştir. Aynı çalışmada, medikal PTFE polimer fim üzerine inoküle edilen E.

coli’ nin oksijen plazmasıyla inaktivasyonu da incelenmiş, 60 saniyelik uygulama sonunda 0 cm ile 80 cm uzakta bulunan numunelerin indirgeme seviyeleri arasında yaklaşık 1 log cfu/ şerit kadar fark oluştuğu belirtilmiştir (Chen, 2008).

Bir diğer çalışmada ise atmosferik basınçta çalışan ve havadan plazma üreten bir plazma jetiyle S. aureus ve E. faecalis inoküle edilmiş agarlı petrilerin sterilizasyonu amaçlanmış, jet nozülü ile petri arasındaki uzaklığın 1 cm ve 3 cm olduğu durumlarda testler gerçekleştirilmiştir. Bu koşullarda uzaklığın belirgin etkisinin

saptanamadığı fakat E. faecalis’ in 3 cm uzaklıktan daha uzun sürede inaktive edilebildiği belirtilmiştir (Zhang, 2010).

 Gazın bileşimi

Plazma oluşumunda kullanılan besleme gazının bileşimi önemli bir parametredir.

Delinme gerilimlerinin düşük olması nedeniyle He ve Ar gibi soygazlar plazma çalışmalarında sıklıkla tercih edilirken kullanım kolaylığı nedeniyle sterilizasyon çalışmalarında hava ve oksitleme gücü yüksek serbest radikallerin oluşumunu sağlamak için de H2O ve O2 içeren karışımlar sıklıkla tercih edilmektedir.

Dobrynin tarafından yapılan bir çalışmada Korona deşarjıyla plazma üreten bir sisteme farklı gaz karışımları beslenerek oluşturulan iyonların ve besleme gazındaki nemin inaktivasyona etkisi incelenmiştir. Yapılan çalışmanın sonucunda besleme gazı olarak kuru oksijen, kuru hava, N2/H20, Ar/H2O ve He kullanıldığı durumlarda mikrobiyal indirgeme gerçekleşmediği, etkili bir indirgeme sağlamak için ise oksijen ve suyu birlikte içeren karışımların tercih edilmesi gerektiği vurgulanmıştır (Dobrynin, 2011).

Nem miktarının etkisinin araştırıldığı bir diğer çalışmada da benzer şekilde nem artışıyla inaktivasyon etkinliğinin arttığı bildirilmiştir. Besleme gazındaki bağıl nemin %35 ve % 65 olduğu durumda 90 dakika sonunda yumurta kabuğundaki S.

enteritidis mikroorganizması üzerinde sırasıyla 2.5 ve 4.5 log cfu/ yüzey kadar indirgeme sağlanmıştır. Nemin inaktivasyon üzerindeki belirgin etkisinin, su moleküllerinin hidroksil radikallerine dönüşerek nükleik asit ve proteinlerde oksidatif hasara yol açmasından kaynaklandığı vurgulanmıştır (Ragni, 2010).

 Ortam pH’ ı

Mikrobiyal inaktivasyona etki eden bir diğer parametre de ortamın pH’ ıdır.

Asiditenin artışıyla mikroorganizmanın plazma uygulamasına karşı gösterdiği direncin azaldığı farklı araştırmacılar tarafından paylaşılmıştır. Hayvansal atık suyun plazma ile inaktivasyonunun amaçlandığı bir çalışmada; atık suda distile suya göre daha kolay inaktivasyon sağlandığı, bu durumun atık su içinde bulunan yağ asitleri ve proteinlerin plazma uygulaması sonrasında nitrik asit ve karbonik aside dönüşerek atık suyun pH’ ını düşürmesinden kaynaklanabileceği ifade edilmiştir (Rowan, 2007).

20 2.2 İyonizasyon Uygulamaları

İki elektrot arasında oluşan elektrik alan değeri, ortamın delinme gerilimi değerini aştığında ortamdaki gaz iyonlaşarak plazmaya dönüşür (Fridman, 2007). Plazma uygulamaları; sıvı ve gaz fazdaki atıkların arıtılmasında etkili olan özel bir ileri oksidasyon prosesi olarak değerlendirilebilir ve hızlı reaksiyon süreleri, çözücü ve katalizör kullanımı gerektirmemeleri gibi pek çok ekonomik nedenle yüzeylerin, sıvıların ve gazların temizlenmesinin amaçlandığı endüstriyel proseslerde yer alırlar (Brisset, 2007).

2.2.1 Hava temizleme uygulamaları

İyonizasyon yönteminin prensibi havadaki bir molekülünün son yörüngesinden bir elektron koparmak ve nötr moleküllere tutunmasını sağlamak olarak tanımlanabilir.

İyonlar havadaki kirleticilerin, aerosollerin ve mikroorganizmaların etrafını sararak onları pozitif veya negatif yükle yüklerler. Böylece hava kirleticileri oksidasyona uğrar, iyonlar ise mikroorganizmalara etki ederek hücre zarlarındaki fosfolipidlerin hidrolizine neden olurlar. Havadaki bakterileri azaltmak için çokça tercih edilen iyonizasyon seçici olmayan bir temizleme yöntemidir; böylece toz parçacıkları, çeşitli mikroorganizmalar, polen ve koku molekülleri gibi pek çok hava kirleticileri için de kullanılabilir. (Kampmann, 2009).

Atmosferik basınçta korona deşarjı ile havadan plazma üreten bir sistemin toluen giderme üzerine etkinliğinin araştırıldığı çalışmada en etkili toluen oksitleyici bileşenlerin hidroksil radikali ve atomik oksijen olduğu ifade edilmiştir. Toluen giderme mekanizmasının havadaki bağıl nemden etkilendiği, bağıl nemi % 50 olan havaya göre % 26 olan havada toluen gidermenin daha iyi olduğu belirtilmiştir (Dewulf, 2007).

Buzdolabında bulunan ticari bir iyonizerin sterilizasyon etkinliğinin incelendiği çalışmada havadaki negatif hava iyonu (NHİ) miktarı 1.2-3.7 · 10⁶ NHİ cm³, havadaki ozon miktarı ise 11-19 ppb O3 olarak ölçülmüştür. Başlangıç mikroorganizma yoğunluğu 2.5 log cfu/ mL olan numunelerin 2.5 saat sonunda tamamen inaktive edildiği bildirilmiştir. Havalandırma özelliği bulunan dinamik buzdolaplarında, havalandırması olmayan statik buzdolaplarına göre daha fazla sterilizasyon etkisi gözlendiği ve buzdolabındaki hava akışının iyonizasyon ile sterilizasyona olumlu etkisi olduğu vurgulanmıştır (Kampmann, 2009).

Gazların elektriksel deşarjıyla iyonizasyon prensibiyle çalışan çeşitli iyon üreteçleri hava temizleme uygulamalarında ticari olarak da yaygın olarak tercih edilmektedir.

Sadece bu amaçla üretilen hava temizleme cihazları olduğu gibi; artan müşteri istekleri nedeniyle klima, buzdolabı, elektrikli süpürge, davlumbaz gibi pek çok beyaz eşya ve küçük ev aletine de iyon üreteci eklenerek koku giderme, mikroorganizma gelişimi engelleme, hava tazeleme, is ve toz giderme gibi ek fonksiyon kazandırılmaktadır. Tek bir basit bir üreteçten oluşan sistemler olduğu gibi filtre, aktif karbon, fotokataliz, UV gibi hava temizleme yöntemlerinin bir arada kullanıldığı hibrit sistemler de yaygın olarak tercih edilmektedir. Beyaz eşya üreticilerinin iyon üreteçleriyle ürünlerine ek fonksiyon kazandırmak amacıyla aldıkları patent örnekleri aşağıda verilmiştir.

2004 yılında LG’ nin aldığı patentte, elektrikli süpürgenin motor koruma filtresine yerleştirilen bir plazma üretecinin havadaki tozların, mikroorganizmaların ve koku moleküllerinin uzaklaştırılması amacıyla kullanılabileceği belirtilmiştir (Lim, 2004).

LG tarafından 2007 yılında alınan patentte, plazma üreteci ve fotokatalizin bir arada kullanıldığı hibrit bir sistemle kötü kokuları ve mikroorganizma gelişmesini engelleme amacıyla buzdolabı hava kanalında kullanımı tariflenmiştir (Yeon, 2007).

2013 yılında Samsung tarafından yapılan patent başvurusunda, mikroorganizma inaktivasyonu sağlama ve koku giderme amacıyla kullanılmak üzere dielektik bariyer deşarjıyla plazma üreten sistemin detaylı tasarımı tariflenmiştir (Yukika, 2013).

Falmec firması tarafından 2013 yılında yapılan patent başvurusunda, çeşitli filtreler, aktif karbon ve iyon üretecinin birlikte bulunduğu hibrit bir sistemin davlumbazda hava temizleme ve koku giderme amacıyla kullanılabileceği belirtilmiştir (Danilo, 2013).

2.2.2 Sıvı temizleme uygulamaları

Sulu bir çözeltiye plazma uygulandığında, plazmadaki aktif parçacıklar ve sıvı-gaz ara yüzeyindeki çözünmüş moleküller arasında pek çok reaksiyon gerçekleşir.

Çözeltide gerçekleşen bu reaksiyonlar değişimi yapılan proton, elektron ve ligand parçacıklarının tipine göre sırasıyla asit-baz, oksidasyon-redüksiyon ve kompleks oluşum reaksiyonu olarak sınıflandırılır. Radikal içeren reaksiyonlar ise elektron değişim reaksiyonlarının özel bir tipi olarak düşünülebilir ve organik bileşenlerin bozunmasında gerçekleşen yer değiştirme veya katılma reaksiyonlarında görülür.

Nemli hava plazmasına maruz kalan sulu çözeltilerde gerçekleşen ana reaksiyonların pH düşürme ve oksidasyon etkisi vardır. Bu reaksiyonlar OH ve NO radikallerinin oluşumunun direk sonucu olarak yorumlanırlar. Plazmada bulunan başlıca reaktif parçacıklar spektrometrik çalışmalarla tanımlanmış ve sayılmıştır. Deşarj sonucu oluşan kısa ömürlü parçacıklar besleme gazındaki O2, N2 ve H2O molekülleriyle etkileşir ve ·O2H, H2O2, NOx ve türevleri gibi oksijen/ azot içerikli çeşitli parçacıklara dönüşür. Bu parçacıklar besleme gazı ile çözelti yüzeyine taşınır ve sıvı-gaz ara yüzeyindeki çözünmüş moleküllerle etkileşirler. Deşarjdaki elektron akışı ile su buharı molekülleri arasındaki etkileşimler sonucunda ·OH gibi radikaller oluşur. ·OH radikali ve türevi H2O2 bileşiği çok güçlü birer oksidasyon ajanıdır ve organik bileşenlerin oksidasyon reaksiyonlarında görev alır (Brisset, 2007).

Bahsedilen oksidasyon mekanizmasıyla sıvı temizlemeye yönelik literatürden alınmış çalışmalar aşağıda verilmiştir:

Korachi ve arkadaşlarının 2010 yılında Korona deşarjı ile üretilen atmosferik basınçta hava plazmasının sulu çözelti içinde bulunan E. coli ve S. aureus mikroorganizmalarına etkisini incelediği çalışmada, plazma uygulanmasıyla hem suda hem de E. coli çözeltisinde hızlı bir pH düşüşü olduğu, çözeltinin pH’ı 0.

dakikada 7.5 iken 20 dakika sonunda 1.2’ ye düştüğü, saf sudaki pH düşüşünün ise çözeltiden daha hızlı olduğu belirlenmiştir. Bu durumun oluşan radikallerin mikroorganizmayla etkileşime girerek bozunmasından kaynaklandığı belirtilmiştir.

Benzer şekilde 20 dakika plazma uygulaması sonunda başlangıçta yaklaşık sıfır olan çözelti iletkenliğinin 3000 mS/cm değerine yükseldiği bildirilmiştir. E. coli ve S.

aureus mikroorganizmalarının yağ asidi bileşimlerinin incelendiği çalışmada plazma üretimi sonucunda açığa çıkan hidroksil radikallerinin mikroorganizmaların hücre zarlarındaki doymamış yağ asitlerine etki ettiği ve lipid peroksidasyonuna yol açtığı fakat bu hasarın hücrenin inaktivasyonuna yetecek düzeyde olmadığı ifade edilmiştir.

Schlüter’ in (2014) yaptığı çalışmada elma suyunda bulunan Gram (-) Citrobacter freundii mikroorganizmasının oksijenli argon plazması üreten kalem tipi plazma jeti ile inaktivasyonu incelenmiş, Oksijen konsantrasyonunun % 0 olduğu durumda mikrobiyal indirgeme yokken % 0.1 olduğu durumda 8 dakikada 4.4 log cfu/mL ’ lik indirgeme olduğu ve argon gazı içindeki oksijen miktarı arttıkça inaktivasyonun arttığı belirlenmiştir. Bu durumun besleme gazı içindeki oksijen moleküllerinin atomik oksijen radikallerine dönüşmesinden kaynaklanabileceği bildirilmiştir.

Korachi ve arkadaşlarının 2012 yılında yaptığı çalışmada Korona deşarjı ile üretilen atmosferik basınçta hava plazmasının içerisine E. coli inoküle edilmiş farklı yağ oranlarındaki süt numunelerine etkisi incelenmiş, çalışma sonunda sütteki yağ bileşiminin mikrobiyal inaktivasyona etkisinin olmadığı, plazma uygulaması sonunda sütte belirgin pH ve renk değişimi oluşmadığı görülmüştür. Başlangıç derişimi 7.78 log cfu/ mL olan çözeltiye 20 dakika plazma uygulanması sonucunda çözeltinin mikroorganizma seviyesinin 3.63 log cfu/ mL’ ye indirildiği belirtilmiştir.

Plazma uygulaması sonrasında mikrobiyal gelişimin gözlemlenmesi için numuneler uygulama sonrası altı hafta boyunca saklanmış, 9 dakika plazma uygulanan numunelerin başlangıç konsantrasyonunun 4.18 log cfu/ mL olduğu ve altı gün sonunda mikroorganizma olmadığı, 20 dakika plazma uygulanan numunelerin başlangıç konsantrasyonunun 3.63 log cfu/ mL olduğu ve 1 gün sonunda mikroorganizma olmadığı görülmüştür.

Brisset ve arkadaşlarının 2007 yılında atmosferik basınçta üretilen nemli hava plazmasının bira sanayii atık suyunun arıtılması amacıyla kullanılabilirliğini incelediği çalışmada, deşarj sonucunda NO ve ·OH radikallerinin oluştuğu ve10 dakikalık plazma uygulaması sonrasında atık suyun renginin ve bulanıklığının önemli ölçüde giderilebildiği, başlangıçta alkali olan atık suyun nötralize edilebildiği, biyokimyasal oksijen ihtiyacının % 96 ile %70 oranları arasında azaltılabildiği belirtilmiştir.

Süzülmüş domates suyu içine koyulan tomato peroxidase enziminin dielektrik bariyer deşarjı ile üretilen atmosferik basınçta hava plazmasıyla inaktivasyonunun incelendiği çalışmada, gerilimin ve sürenin kalıntı aktivitesine etkisi incelenmiş, gerilim artışının olumlu yönde fakat az etkisinin olduğu, asıl etkili parametrenin süre olduğu belirtilmiştir. Tüm gerilimlerde 2 dakikada yeterli azalma (% 20’ nin altında) sağlandığı, 5. dakika sonunda ise 0' a ulaştığı bildirilmiştir (Cullen, 2013).

İyonizasyon teknolojisinin hava ve yüzey ortamlarında temizlemeden statik elektrik gidermeye kadar pek çok farklı amaçla kullanım alanı bulmasına ve ticari olarak pazarda yer edinmesine karşın, sıvı ortamına uygulanmasıyla ilgili literatürde yayınlanan makaleler ve yapılan patent başvuruları oldukça sınırlıdır. Beyaz eşya üreticileri tarafından sıvıya iyon teknolojisinin uygulanmasıyla ilgili kayda değer tek patent başvurusu, iyonizasyon teknolojisini pek çok ürününde kullanan LG tarafından 2004 yılında yapılmıştır. Bu başvuruda, çamaşır makinesinde dielektrik

bariyer deşarjıyla üretilen plazmanın püskürtülen suya uygulanmasıyla yıkama ve durulama performansını iyileştirilebileceği ve kullanılan su miktarının azaltılabileceği bildirilmiştir (Kyung-Chul, 2004).

2.2.3 Yüzey temizleme uygulamaları

Farklı Salmonella türlerinin mikrobiyal indirgeme çalışmalarının incelendiği derlemede şu vargılar paylaşılmıştır: Mikrobiyal yük arttıkça biyokütlenin alt katmanlarına aktif parçacıklar ulaşamamakta, bu parçacıklar üst katmandaki cansız biyokütle tarafından sönümlenmektedir. Cansız yüzeylerde indirgeme daha kolay, mikroorganizmaların derinlere inebileceği kıvrımlı yüzeylerde indirgeme daha zor ve bu nedenlerle gıda yüzeylerinde indirgeme daha zordur. Örneğin yumurta yüzeyinin oldukça zor indirgeme sağlanabilen bir yüzey olduğu ve yaklaşık bir saat sonunda indirgeme sağlanabildiği bildirilmiştir (Thompson, 2012).

Argon-oksijen karışımından soğuk atmosferik plazma üreten kalem tipi plazma jetinin tavuk etine ve derisine inoküle edilen Listeria innocua mikroorganizması üzerine etkinliğinin incelendiği çalışmada gerilim ve oksijen konsantrasyonu arttıkça mikrobiyal indirgemenin arttığı ifade edilmiştir. Yüzey pürüzlülüğünün etkisinin de incelendiği çalışmada, mikroorganizmaların yüzeyden dokunun derinlerine indiği durumlarla indirgemenin zorlaştığı, bu çalışmada belirlenen optimum koşullarda deride 8 dakikada 1 log cfu/ g, ette 4 dakikada 3 log cfu/ g mikrobiyal indirgeme sağlandığı ve bu indirgemenin literatürdeki en yüksek indirgeme olduğu paylaşılmıştır (Shama, 2011).

Başka bir çalışmada ise, Listeria innocua mikroorganizması inoküle edilmiş yenilmeye hazır et dilimleri sızdırmaz polietilen ambalaj içerisine koyulmuş ve dielektrik bariyer deşarjıyla soğuk atmosferik plazma üreten bir sistemin bu numuneler üzerindeki etkileri incelenmiştir. Genel olarak tüm çalışmada 2, 5, 10, 20, 60 saniye koşullarında çalışıldığı ve 0.8 ± 0.4 ile 1.6 ± 0.5 log cfu/g arasında indirgeme sağlandığı, besleme gazında % 30 oksijen bulunduğu durumda ette kırmızılık kaybı olduğu, oksijen miktarı % 0’ a çekildiği durumda ise renk kaybı olmadığı belirtilmiştir. Yüksek güç uygulandığında oluşan parçacıkların aktive edilmiş polimer ambalaj yüzeyi ile reaksiyona girerek bozunduğu ve inaktivasyonun azaldığı, bu nedenle çalışılan ortamda plazmanın etki edebileceği diğer aktif yüzeylerin ve ortamdaki kirleticilerin de önem kazandığı vurgulanmıştır (Rod, 2012).

Kare dalga DC gerilimi ile beslenen ve DBD ile atmosferik basınç altında havadan plazma üreten bir sistemin sterilizasyon etkisinin araştırıldığı çalışmada, kare dalga DC gerilim ile beslenen sistemlerin AC gerilim ile beslenen sistemlere göre daha yüksek enerjili iyon ürettiği ve sterilizasyon için etkili olduğu bilgisi paylaşılmıştır.

Bu çalışmada agarsız petriye koyulan E. coli mikroorganizmasını 70 saniyede % 99.99 oranında uzaklaştırdığı bildirilmiştir (Choi, 2005).

Akan ve arkadaşları tarafından 2006 yılında tasarlanan ve DBD ile atmosferik basınçta plazma üreten sistemde kare dalga DC gerilimi tercih edilmiş ve besleme gazı olarak teknik oksijen kullanılmıştır. Oluşturulan oksijen plazması, bir akış yaratılarak S. aureus inoküle edilmiş petri numunelerinin üzerinden geçirildiği ve 3 dakikalık uygulama sonrasında etkili sterilizasyon sağlandığı ifade edilmiştir.

Kostov ve arkadaşlarının 2010 yılında DBD ile atmosferik basınç altında havadan plazma ürettiği sistemin etkinliği iki elektrot arasına yerleştirilen agarlı petri yüzeyinde incelenmiştir. Başlangıç konsantrasyonu 4 log cfu/ mL olan E. coli ve S.

aureus numunelerinin 5 dakika sonunda 3 log cfu/ mL, 20 dakika sonundaysa 4 log cfu/ mL indirgendiği belirtilmiştir.

Benzer bir çalışmada DBD ile atmosferik basınçta üretilen hava plazmasının PTFE, PVC ve PET’ ten üretilen medikal polimer filmler üzerine inoküle edilen E. coli üzerindeki etkisi incelenmiş ve 5 dakikada % 99.999 indirgeme sağlanmıştır. Bu çalışmada ayrıca kontak açısı ölçümleri de yapılmış, ıslanabilirliği düşük malzemelerde mikroorganizmalı çözelti daha az yayılacağı için alt katmandaki mikroorganizmaların korunduğu, bu nedenle inaktivasyon için daha uzun süre gerektiği vurgulanmıştır (Miao, 2011).

Bir diğer çalışmada atmosferik basınçta glow deşarjıyla helyum-oksijen karışımından plazma üreten bir sistemin sporlu ve sporsuz mikroorganizmalar üzerindeki sterilizasyon etkinliği karşılaştırılmış, 6 log cfu/ mL’ lik mikrobiyal indirgeme için geçmesi gereken süre bazında değerlendirildiğinde sporlu mikroorganizmaların daha zor inaktive edildiği ifade edilmiştir (Akitsu, 2004).

DBD ile atmosferik basınçta üretilen hava plazmasının buzdolabının tüm hacminde ve buzdolabı içinde kapalı bir kapta agarlı petrilerde mikrobiyal indirgeme etkinliğinin araştırıldığı çalışmada, çalışılan hacim küçüldükçe ve üreteç- numune arası uzaklık kısaldıkça mikrobiyal inaktivasyon hızının ve dolayısıyla indirgeme

seviyesinin arttığı paylaşılmıştır. Aynı koşullarda 60 saniyede elma yüzeyinde 10- 100000 ppb miktarlarındaki paraoxon adlı pestisitin ise % 83.7- % 99.9 oranında giderildiği bildirilmiştir (Park, 2013).

Kampmann ve arkadaşlarının 2009 yılında buzdolabı sebzeliğine yerleştirilen ticari bir iyonizerin sterilizasyon etkisini araştırdığı çalışmada plastik, cam ve agarlı petri yüzeylerinde Bacillus subtilis, Lactobacillus brevis ve Pseudomonas fluorescens mikroorganizmalarıyla testler gerçekleştirilmiştir. 3 gün sonunda yüzeylerde mikroorganizma çeşidine göre değişen yaklaşık 1-2 log cfu/ mL mikrobiyal indirgeme olmuş, yüzeyler karşılaştırıldığında camda en fazla indirgeme, plastikte daha az indirgeme olduğu, agarda indirgeme olmadığı bildirilmiştir.

Dünyanın önde gelen beyaz eşya üreticileri, iyon üreteçlerinin temizleme, sterilizasyon, statik elektrik giderme gibi amaçlarla beyaz eşyaların nemli ve kuru iç yüzeylerinde kullanımına dair kayda değer sayıda patent başvurusunda bulunmuştur.

Farklı beyaz eşya ve küçük ev aletinde iyonizasyon teknolojisinin uygulanmasına dair örnekler aşağıda verilmiştir.

2011 yılında Elektrolux tarafından alınan patentte, dielektrik bariyer deşarjıyla üretilen plazmanın tekstildeki organik lekelerin çıkarılması için kullanılabileceği el tipi portatif bir cihaz tariflenmiştir (Fabbro, 2011).

Son 15 yılda plazma üreteçlerinin fırınlarda kullanımıyla ilgili pek çok patent başvurusu bulunan LG firmasının 2011 yılında aldığı bir patentte dielektrik bariyer deşarjıyla plazma üreten bir sistemle fırın iç yüzeyindeki gıda kalıntılarının temizlenmesi tariflenmiştir (Bo, 2011).

İyon teknolojisine pek çok ürününde farklı amaçlarla yer veren Sharp firması tarafından 2013 yılında yapılan patent başvurusunda, pozitif ve negatif iyon üreten bir sistemle saçtaki statik elektriklenmenin giderilebileceği ve saça nem sağlanabileceği belirtilmiştir (Anonim, 2013).

BSH firması tarafından 2014 yılında alınan patentte, dielektrik bariyer deşarjıyla plazma üreten bir sistemin; deterjan çekmecesi, su deposu ve yoğuşma tankı gibi nemli bölgelerin yüzeylerinde biyofilm oluşumunu önleyerek hijyen sağlama ve koku giderme amacıyla çamaşır makinesi, bulaşık makinesi, yıkayıcı-kurutucu ve kurutucularda kullanımı tariflenmiştir (Eglmeier, 2014).

3. DENEYSEL ÇALIŞMALAR

Bu çalışmada, yüksek gerilime maruz kalan havanın elektriksel deşarj ile iyonizasyonu prensibine göre çalışan farklı ticari iyon üreteçlerinin farklı numunelerdeki sterilizasyon etkinliği incelenmiştir. Bu amaçla, tekstil yüzeyi ve sıvı numunelerine inoküle edilen S. aureus ve E. coli mikroorganizmalarının zamana bağlı mikrobiyal indirgeme seviyeleri ölçülmüştür.

Gram negatif düzgün çomak şekilli bir bakteri olan E. coli' nin doğal yaşama ortamı insan ve hayvan bağırsaklarıdır. Bu nedenle E. coli su ve besinlerdeki fekal kirlenmenin göstergesidir ve insanlardaki bakteri enfeksiyonlarının en sık rastlanan etkenidir. S. aureus üzüm salkımı şeklinde kümeler oluşturan Gram pozitif bir bakteridir. Hareketsizdir ve spor oluşturmaz. Hastane enfeksiyonlarının en önemli etkenidir, insan cildinde ve gıda yüzeylerinde bulunur ve gıda zehirlenmelerine yol açar (Kayser, 2002).

3.1 Malzeme ve Yöntem

Elektriksel deşarj ile iyonizasyonun farklı uygulama ortamları üzerindeki sterilizasyon etkinliğinin belirlenmesi amacıyla yapılan mikrobiyoloji çalışmalarında standart ATCC mikroorganizma suşları, mikroorganizmalara spesifik besiyerleri, steril petri, pipet, öze gibi tek kullanımlık sarf malzemelerine ek olarak otoklavlanabilir cam malzemeler (beher, şişe, tüp vb.) kullanılmıştır. Ayrıca IKA Vortex Genius 3 vorteks karıştırıcı, Mc Farland skalasına göre optik yoğunluk ölçme prensibiyle bir çözeltideki bakteri konsantrasyonunu belirleyen Densimat cihazı, tekstil şeritlerinin ekstraksiyonu için Seward marka Stomacher cihazı, mikroorganizma inkübasyonları için Memmert marka etüvler, mikroorganizma

Belgede ELEKTRİKSEL DEŞARJ İLE İYONİZASYONUN STERİLİZASYON ETKİNLİĞİNİN BELİRLENMESİ YÜKSEK LİSANS TEZİ. Duygu ÇEMİŞKEZEK. Kimya Mühendisliği Anabilim Dalı (sayfa 40-0)